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（优秀毕业全套设计）自动洗衣机行星齿轮减速器的设计

为了不使行星轮之间产生碰撞，必须保证他们的齿顶之间在其连心线上有定的间隙，即两相邻行星齿轮齿顶圆半径之和小于其中心距，如下图所示图邻接条件式中行星轮的齿顶园半径和直径行星轮个数齿轮啮合副的中心距相邻两个行星齿轮中心之间的距离。间隙的最小允许值取决于行星齿轮减速器的冷却条件和啮合传动时润滑油的搅动损失。实际使用时，般取间隙值.，为齿轮的模数。结合本课程设计原始数据总传动比.输入轴转速输入轴功率行星轮个数内齿圈齿数已知该设计传动比，且。根据装配条件由此可知，只要取，即的倍数，则上式即为整数，故可取。根据传动比公式得.。根据同轴条件，若不变位，则由公式可得。验算邻接条件因为.，所以该设计配齿计算满足邻接条件，即,.行星齿轮传动的几何尺寸和啮合参数计算根据渐开线和其传动性质可知，标准直齿圆柱齿轮有五个基本参数模数齿数压力角齿顶高系数顶隙系数。模数分度圆上的齿距与圆周率的比值，即模数是齿轮的基本参数之，其单位为。因为，所以若模数增加，则齿轮的齿距就增大齿轮的齿距及各部分尺寸均相应的增大。为了齿轮的设计制造和测量等工作的标准化，模数的数值也已经标准化。齿数齿轮整个圆周上的轮齿个数。压力角国家标准规定分度圆压力角，即该压力角等于基准齿形的齿形角。齿顶高系数按国家规定。顶隙系数按国家规定.。由此可知，要想确定行星齿轮传动的几何尺寸就是要计算出以上基本参数。选定齿轮类型精度等级材料及齿数根据传动方案要求，选用直齿圆柱齿轮传动。洗衣机传动装置速度不是很高，故选用级精度。材料选择。由高等教育出版社的机械设计表选择中心轮材料为调质，硬度为，行星轮材料为钢调质，硬度为，二者材料硬度相差为。初步定为太阳轮齿数为，行星轮齿数为,它们之间的齿数比为.。二按齿面接触强度设计由设计计算公式进行试算，即确定公式内的各计算数值试选载荷系数.。计算太阳轮传递的转矩。由机械设计表选取齿宽系数。由机械设计表查得材料的弹性影响系数。由机械设计图按齿面硬度查得太阳轮的接触疲劳强度极限行星轮的接触疲劳强度极限。由公式计算应力循环次数。由机械设计图取解除疲劳寿命系数。计算疲劳许用应力。取失效概率为，安全系数，由式得计算试算太阳轮分度圆直径，代入中较小的值。计算圆周速度ν。计算齿宽。计算齿宽与齿高之比。模数齿高计算载荷系数根据ν.，级精度，由机械设计图查得.直齿轮，由机械设计表查得使用系数由机械设计表用插值法查得级精度，非对称布局时，.。由齿宽与齿高之比.，.查机械设计图得.故载荷系数按实际的载荷系数校正所算得的分度圆直径，由式得计算模数。三按齿根弯曲强度设计根据弯曲强度的设计公式计算，公式如下确定公式内的各计算数值由机械设计图查得太阳轮的弯曲强度极限行星轮的弯曲强度极限由机械设计图取得弯曲疲劳寿命系数.，.计算弯曲疲劳许用应力。取弯曲疲劳安全系数.，由公式得计算载荷系数。查取齿形系数。由机械设计表查得。查取应力校正系数。由机械设计表查得。计算太阳轮行星轮的并加以比较。由此计算结果可以看出，行星轮的数值大。设计计算对比计算结果，由齿面接触疲劳强度计算的模数大于由齿根弯曲疲劳强度计算的模数，由于齿轮模数的大小主要取决于弯曲疲劳强度所决定的承载能力，而齿面接触疲劳强度所决定的承载能力，仅与齿轮直径有关，可取由弯曲强度所得的模数.并就近取标准值.根据实际分度圆直径可算得太阳轮齿数为.则行星轮齿数为.四几何尺寸计算计算分度圆直径计算中心距计算齿轮宽度取，则。二为了得到合适的中心距，更灵活的选择齿数，提高承载能力及改善啮合质量，可以采用角变位。般啮合角为外啮合内啮合再根据初选的齿数，求出啮合角，然后再分配变位系数。已知型行星齿轮传动比为.，行星轮数，模数.为了采用角变位传动将减少两个齿即取。预计啮合角根据公式，查机械设计传动装置设计手册图得，传动变位系数的计算未变位时的中心距初算中心距变动系数确定中心距取实际中心距变动系数求啮合角求传动变位系数之和分配变位系数χ.,χ.齿高变动系数传动变位系数的计算未变位时的中心距计算中心距变动系数求啮合角求传动变位系数之和齿高变动系数.行星齿轮传动强度计算及校核名义载荷使用系数和动载系数名义功率已知该设计传动输入功率为。名义切向力使用系数.计算值动载系数常数计算齿向载荷分布系数齿间载荷分布系数.行星轮间载荷分布系数齿形系数查表得.，.应力修正系数查表得.，.螺旋角系数弹性影响系数及区域系数.，.行星齿轮抗弯疲劳强度计算及校核计算齿根弯曲应力计算齿根弯曲许应力因为计算应力均小于弯曲许应力，即，所以所设计齿轮满足要求条件。行星齿轮接触疲劳强度计算及校核计算齿面接触应力计算齿面接触许应力因为接触应力小于许应力，即，所以设计的齿轮满足行星齿轮传动方案所要求的条件。。的角变位传动和惯性离心力较大的传动。柔性心轴的行星轮利用行星轮心轴较大的变形来均衡各行星轮之间的载荷分布，克服了非金属弹性衬套带来的缺点，扩大了适用范围。.杠杆联动均载机构此方法均载效果较好，但结构复杂。为提高灵敏度，偏心轴用滚针轴承支承，使整个传动的轴承数量增多。由于行星轮轴承必须安装在行星轮内，故对小传动比的机构，由于行星轮较小，采用这种均载机构受到轴承寿命的限制，般宜用于中低速传动。两行星轮联动机构如图所示，行星轮对称安装，在安装两个行星轮且具有偏心的心轴上分别固定对相互啮合的扇形齿轮。当受载均匀时，两扇形齿轮间受力相等，处于平衡状态，没有相对运动。当受载不均匀时，则通过扇形齿轮绕其轴线的转动，使行星轮间载荷重新分配。扇形齿轮上的圆周力式中扇形齿轮节点到偏心轴的距离，为中心距偏心距，可取齿轮的圆周力。此机构浮动效果好，灵敏度高，。图两行星轮联动机构三行星轮联动机构如下图，该机构平衡杆的端与行星轮偏心轴固定，另端与浮动环活动联接。当载荷不均匀时，作用在浮动环上的三个径向力不等，浮动环便发生移动或转动，直至三个力平衡为止。。图三行星轮联动机构则作用于浮动环上的径向力为式中偏心距，取偏心轴到浮动环中心的距离，为中心距浮动环中心圆半径，.。四行星轮联动机构如图所示，其平衡原理与三行星轮联动机构类同。根据平衡条件，构件尺寸应满足。取，。。图四行星轮联动机构.弹性油膜浮动法在行星轮与心轴之间装中间套，中间套与行星轮孔之间留有较大间隙，并向其中注油。工作时，中间套与行星轮同向同速转动，受同样载荷，在间隙中充满油而形成厚油膜，其厚度比滑动轴承的油膜厚度大得多。借助厚油膜的弹性，使各行星轮均载。这种均载方法效果好，结构简单，安装方便，减震性能好，工作可靠。对于级精度的齿轮，对级精度的齿轮。.齿式联轴器的设计在行星齿轮传动中广泛使用齿式联轴器来保证浮动机构中的浮动件，在受力不平衡时产生位移，使载荷分布均匀。它可分为单联和双联齿式联轴器两种。单联齿式联轴器，浮动齿轮只能偏转个角度，且会引起载荷沿齿宽分布不均匀，为改善这情况，需要。为减小轴向尺寸，常用于无多余约束浮动机构中。双联齿式联轴器，内齿圈可以偏转，因此浮动齿轮可以平行移动，使啮合齿轮沿齿宽方向载荷分布均匀。主要几何尺寸计算齿式联轴器的轮廓为渐开线，有直齿和鼓形齿两种。后者加工比较复杂，但它允许有较大的轴线倾斜角，且载荷沿齿宽分布均匀，因此，目前鼓形齿的应用日益广泛。主要几何尺寸计算见下表表联轴器计算公式表项目代号计算公式结果及说明齿形角齿顶高内齿轮外齿轮齿顶圆直径外齿轮内齿轮齿根圆直径外齿轮内齿轮齿宽系数内齿套浮动用齿式联轴器太阳轮浮动用齿式联轴器齿套长度式中行星轮传动需要的浮动量联轴器允许的最大歪斜角般直齿鼓形齿